
可見光是電磁(EM)輻射的一種形式,無線電波,紅外輻射,紫外線輻射,X射線和微波爐也是如此。通常,可見光定義為大多數人眼可見的波長。
電磁頻譜範圍
可見光是一種電磁輻射,在不同的波長和頻率下以波浪或顆粒傳輸。這種廣泛的波長被稱為電磁光譜。該頻譜通常按降低波長和增加的能量和頻率的順序分為七個區域。這些區域是:
- 無線電波(波長大於0.4英寸或10毫米)
- 微波(波長在0.004至0.4英寸之間,或0.1至10 mm)
- 紅外線的(IR)(波長在0.00003至0.004英寸之間,或740納米至100微米)
- 可見光(0.000015至0.00003英寸之間的波長,或380至740納米)
- 紫外線(UV)(0.000015和0.00003英寸之間的波長,或380至740納米)
- X射線(在4×10^-7至4×10^-8英寸之間的波長,或100次至10納米)
- 伽馬射線(波長小於4×10^-9英寸或100個皮儀)
可見光落在紅外(IR)和紫外線(紫外線)。它的頻率約為4×1014到8×1014每秒循環或大約740納米(NM)或2.9×10的赫茲(Hz)和波長-5英寸,至380 nm(1.5×10-5英寸)。
可見光光譜和顏色
也許可見光的最重要特徵是顏色。顏色既是光的固有特性,又是人眼中細胞的偽像。根據對像沒有“具有”顏色物理超文本。相反,他們散發出“看起來”是一種顏色的光。換句話說,Elert寫道,顏色僅存在於情人的心中。
我們的眼睛包含專門的細胞,稱為錐體,充當接收器,調諧到EM光譜的狹窄頻段的波長。NASA的Mission Science網站。人類看到可見光譜的下端的光,其波長較長,約為740 nm,為紅色;我們將光譜中間的光視為綠色。並在光譜的上端看到光線,波長約為380 nm,如紫羅蘭色。我們認為的所有其他顏色都是這些顏色的混合物。
例如,黃色包含來自可見光光譜的紅色和綠色區域的光。青色是綠色和藍色的混合物,洋紅色是紅色和藍色的混合物。白光包含所有顏色組合。黑色完全沒有光。第一個意識到白光由彩虹的顏色組成的人是艾薩克·牛頓(Isaac Newton),他在1666年通過狹窄的縫隙使陽光傳遞給陽光,然後是棱鏡將彩色頻譜投射到牆上的棱鏡。弗吉尼亞大學物理教授邁克爾·福勒(Michael Fowler)。
熱能如何變成可見光?
隨著物體變熱,它們輻射出以短波長為主的能量,我們認為這是顏色的變化。NASA的任務科學。例如,大風的火焰在調整以燃燒熱時從紅色變為藍色。根據該過程,將熱能變成光能的過程稱為白熾燈。動態教育進步研究所(想法)網站,webexhibits.org。
當熱物質釋放其熱振動能的一部分時,會產生白熾燈光子。在大約1,472華氏度(800攝氏度)時,物體輻射的能量到達紅外線。隨著溫度的升高,能量進入可見光譜,並且物體似乎具有紅色的光芒。隨著物體變熱,顏色變為“白熱”,最終變為藍色。
可見的光天文學
熱物體的顏色(例如星星)可用於估計它們溫度,根據想法。例如,太陽的表面溫度約為5,800開爾文(9,980 F或5,527 C)。發射的光的峰值波長約為550 nm,我們認為這是可見的白光(或略帶黃色)。
根據NASA的說法,如果太陽的表面溫度較冷,大約3,000°C,它看起來像恆星betelgeuse。如果它更熱,大約12,000°C,它看起來像藍色,就像星里爾(Star Rigel)一樣。
天文學家還可以確定哪些對像是由什麼對象組成的,因為每個元素在特定波長(稱為吸收光譜)下吸收光。通過了解元素的吸收光譜,天文學家可以使用光譜鏡來確定恆星,塵埃雲和其他遙遠物體的化學組成。
其他資源
了解更多有關人腦在此視頻中如何看待光線的信息國家地理。用令人驚嘆的書走過電磁頻譜”光:可見頻譜及以後(Black Dog&Leventhal,2013年),或使用來自鴨子,兒童教育網站。
本文於2022年5月23日由現場科學執行編輯Tia Ghose更新。